狗的嗅觉是人的多少倍 狗狗的嗅觉 真的比人类强大40倍吗
猫真的不喜欢臭袜子吗?
很多铲土官在家里都跟自家的猫主子开过这样的玩笑——当我们拎着一只臭袜子,让主子们闻闻的时候,主子们会微微张开嘴巴,眯着眼睛,露出一张“辣眼睛”的恶心脸。
当然臭袜子的味道自然不美,但是猫主子们真的是熏出这种表情吗?
其实不是。
一开始我们说除了人类和一些灵长类动物,大多数哺乳动物的嗅觉加工区是大脑中最重要的感觉区域。
然而,这个区域与人类的“嗅球”并不完全相同。事实上,除了人类拥有的嗅球,他们的大脑中还有一个“附属嗅球”。
▲猫的大脑中还有一个“副嗅球”
副嗅球也由神经连接,但最终并没有通向鼻腔内的普通嗅神经,而是在口鼻交界处靠近犁鼻。
1813年,丹麦解剖学家卢德维格·雅各布森首次在动物身上发现了这一奥秘。他把这里的器官叫做犁鼻器。
在随后的200年里,人们逐渐意识到犁鼻器也是一种嗅觉器官,但它并不习惯于“复杂”空空气中的气味分子。
犁鼻器只会和空气中的激素结合,也就是神经元,这些激素往往能反映动物的身体状态——
如果是异性,是否做好了发情交配的准备?如果是独居动物,另一种同类动物健康吗,我有机会和它争夺这块领地吗?
▲猫、猎豹会故意在树干上留下信息素
在纪录片中,我们经常可以看到独居的猫咪在领地边缘喷尿,其实是为了向那些心怀不轨的人展示自己尿液中的信息素。
在人类层面上,信息素并不是真的有“气味”,但是有犁鼻器的动物会“闻到”信息素的“气味”,这将产生非常明显的影响。
异性的信息素刺激会导致动物快速发情,但如果闻到猫的信息素,老鼠的心跳和血压会迅速上升。很明显,猫的信息素调动了老鼠的新陈代谢,它的身体已经准备好快速逃离这个错误的地方。
▲猫体内的信息素也能调动小鼠的新陈代谢
我们前面说过,动物的犁鼻器位于鼻子和口腔上部之间,很多动物的犁鼻器开口正好在口腔上部。
因此,当我们用臭袜子调戏猫主人时,虽然起泡的气味冲进猫主人鼻子里的嗅觉神经,但猫主人还是愿意微微张开嘴,用鼻犁接受一些信息素——这是我心爱的铲官,让我闻到他的健康气息。
同样,狗也喜欢在人的大腿沟周围嗅嗅,这实际上是在识别从我们的区域释放的信息素。
为什么人类失去了犁鼻器?
在我们看来,用嘴“嗅”出味道是不可思议的,但在动物界,像这样失去犁鼻器的人就不一样了。
在早期的研究中,人们认为犁鼻器是在生物着陆后产生的。然而,近年来,人们发现犁鼻器在两栖动物登陆之前就已经进化了。
那为什么我们人类没有这个能力呢?
其实在人类胚胎中,犁鼻器还是很清晰的,但是随着胎儿的发育,犁鼻器逐渐消失。出生后,犁鼻器已经严重退化,失去了实际功能。
▲在人类胚胎期,犁鼻器清晰可见
是什么导致了这种变化?
事实上,这些失去犁鼻器的动物——也就是人类和一些灵长类动物——与那些进化出红色视觉的动物是一致的。
我们可以假设,在我们与这些灵长类动物的共同祖先进化出红色视觉之后,新的颜色为我们提供了另一种感知世界的能力——
异性准备好交配了吗?看母猴的红屁股就知道了;异性接受我了吗?女孩害羞的脸不言自明。
▲人类视觉的进化进一步影响了嗅觉
至于躲避天敌和寻找猎物,哺乳动物的毛发根本无法合成绿色色素,它们是橙色或灰色的皮毛,足够人类远距离寻找。
微小的视觉变化使人类和一些灵长类动物的犁鼻器逐渐失去进化选择的压力,进而逐渐退化。
家乡是什么味道?
人类之所以只能通过鼻腔感受到真正的气味分子,是因为鼻腔内的神经末梢有嗅觉感受器;王兴仁和猫主子之所以能闻到信息素,是因为它们的犁鼻器有犁鼻器I型和II型受体。
目前与嗅觉相关的神经受体有两种,如2009年才在小鼠犁鼻器中发现的甲酰肽受体,以及鱼类中常见的微量胺受体。
等等!鱼的嗅觉受体?鱼还需要嗅觉吗?你怎么能在水里闻到它?
当然,鱼也能闻到,我们也早就知道了——大家都听说过鲨鱼能闻到血腥味的故事。
▲我们都知道鲨鱼在几公里外就能闻到血腥味
我们感到奇怪的原因也是由于我们自身生理结构的认知惯性:
人鼻腔内的嗅觉神经受体只能识别气体中的复杂气味分子,而不能识别水溶性气味分子;另一方面,鱼没有呼吸的功能,但它们能敏锐地捕捉到水溶性气味。
一条能在几公里外闻到血腥味的鲨鱼,不就是水里的“狗鼻子”吗?恐怕真的轮不到我了。
关于鱼类嗅觉的研究很少,但远超鲨鱼嗅觉的案例很多,比如经常摆在餐桌上的三文鱼。
▲我们常吃的三文鱼是洄游鱼类之一
众所周知,三文鱼所属的三文鱼家族都有洄游习性。在淡水河流中孵化后,鱼卵顺着河流生长到海里,直到性成熟,然后逆流而上回到河流中产卵死亡。
可见三文鱼并没有像候鸟一样有经验的长辈带路,但却能准确找到自己出生的河流。
根据现代研究,每个流域周围的植被和底部的矿物质是不同的,溶解在水中的气味分子的差异创造了河流独特的“气味”。奔流入海的河水虽然被大大稀释,但仍能被海里的鱼闻到——家乡的味道是鱼类迁徙的先导标志。
▲沿着家乡气息向上游繁殖的三文鱼
同样的原理也适用于需要回到海洋繁殖的洄游鱼类。他们只需要沿着河流一直走到海洋,在洋流搅动的大海中就能闻到家乡的味道。
目前发现美洲鳗在这方面做得最好,它们能闻到伴随着北美河流的洋流漂流了5000公里的马尾藻海的独特气味。
与视觉和听觉相比,嗅觉是我们知道的最后也是最浅的感官,这恰恰是很多动物认识世界最重要的方式。
芬芳的香气下,有多少秘密?恐怕只能等时间一一回答了。
最后的
你宠物的鼻子
什么时候最敏感?
深度科学写作并不容易
如果你觉得这篇文章有用,
请点击“观看”
喜欢的话请转朋友圈~
这篇文章是由一只狗和一个词的特邀作者写的
未经授权禁止转载
▼
文章|流浪/动物科学作者
编辑|上羽
参考文献:
孙宁。狗嗅觉系统的形态学解剖学研究进展。经济动物学杂志,2011:52-55。
黄勇,李美怡,李群,等。狗嗅觉和味觉的研究进展。当代畜牧业,2013:33-35。
王春亮,颜屋,熊倩,等。狗嗅觉系统及其受体的研究进展。湖北畜牧兽医,2016,037:5-8。
任保军、李发道。哺乳动物两种嗅觉系统功能的研究进展。动物学杂志,2005:131-138。
杨辉,孟祥学,李煜,等。哺乳动物犁鼻器信息素感知及犁鼻器系统特异性基因的分子进化研究进展。科学通报,2010:5-12。
尤金·鲁拉·王维山。营养物质的感官感知——动物嗅觉和味觉的研究进展。广东饲料,2011:41-44。
张大印。猫嗅球-前梨状区年龄相关形态学变化的研究。安徽师范大学,2007。
李发道、张宇慧、孙如勇。关于人类是否有功能性犁鼻器的讨论。解剖学杂志,2002,025:195-198。
朱国立、唐文桥、刘东。鱼类嗅觉受体基因的研究进展。中国水产学报,2015,039:916-927。